心力衰竭的發(fā)病機制

　　一、心肌能量代謝障礙

　�。ㄒ�)能量生成（釋放)障礙

　　心肌主要借各種能源物質包括脂肪酸，葡萄糖等的有氧氧化而獲得能量。心肌細胞對氧的需要量很大，攝取能力很強，在正常安靜情況下，冠狀動靜脈血氧含量差可高達14ml%�？梢�，心肌氧供給不足或有氧氧化過程的障礙，均可使心肌細胞內能量生成不足而導致心肌收縮性減弱。

　　嚴重的貧血、冠狀動脈硬化等所引起的心肌缺氧，是導致心肌細胞內能量生成不足的常見原因。維生素B₁缺乏時，由于焦磷酸硫胺素（丙酮酸脫羧酶的輔酶)生成不足，丙酮酸的氧化發(fā)生障礙，故也可引起心肌能量生成不足。肥大的心肌也可因心肌缺氧而導致能量生成不足（詳后文)。醫(yī)學全在線www.med126.com

　�。ǘ�)能量利用障礙

　　心肌細胞內氧化磷酸化過程中所產生的ATP，在心肌興奮-收縮偶聯(lián)過程中受到肌球蛋白頭部ATP酶的作用而水解，為心肌收縮提供能量。實驗表明，部分動物的心肌由肥大轉向衰竭時，心肌耗氧量和ATP含量并不減少而完成的機械功卻顯著減少，說明心肌利用ATP中的化學能作機械功的過程有障礙，即心肌的能量利用發(fā)生障礙。有人發(fā)現(xiàn)，隨著心肌負荷過重而發(fā)生心肌肥大時，心肌收縮蛋白的結構發(fā)生變化，肌球蛋白頭部ATP酶的活性降低，ATP水解發(fā)生障礙，因此能量利用發(fā)生障礙，心肌收縮性乃因而減弱。這種現(xiàn)象也可見于老年人及甲狀腺功能低下的心臟。關于心肌收縮蛋白質結構發(fā)生變化的機制尚未闡明。

　　二、興奮-收縮偶聯(lián)障礙-Ca²⁺的運轉失常

　　近年來，在心力衰竭的發(fā)病機制中，因Ca²⁺運轉失常引起的心肌興奮-收縮偶聯(lián)障礙，受到了很大重視。正常心肌在復極化時，心肌細胞內肌質網的ATP酶（鈣泵)被激活，從而使胞質中的Ca²⁺逆著濃度差被攝取到肌質網中儲存；同時，另一部分Ca²⁺則從胞質中被轉運到細胞外。于是心肌細胞胞質Ca²⁺濃度降低。心肌舒張。心肌除極化時，肌質網向胞質釋放Ca²⁺，同時又有Ca²⁺從細胞外液進入胞質，因而胞質中Ca²⁺濃度增高，心肌收縮。心肌興奮-收縮偶聯(lián)障礙的發(fā)生機制主要有：

圖12－3 心肌能量代謝

　�。ㄒ�)肌質網攝取Ca²⁺減少有人發(fā)現(xiàn)，在過度肥大的心肌中，肌質網ATP酶的活性降低，因而在心肌復極化時肌質網攝取和儲存Ca²⁺的量減少，除極化時肌質網向胞質釋放的Ca²⁺也因之減少。由此所引起的心肌細胞除極化時胞質內Ca²⁺濃度的低下可能是心肌收縮性減弱的重要原因。

　　另據報道，在肌質網攝取Ca²⁺減少的同時，線粒體對Ca²⁺攝取量增多，但線粒體在心肌除極化時向胞質釋放Ca²⁺的速度卻非常緩慢。Ca²⁺在心肌細胞中這種異常的分布也是胞質Ca²⁺濃度降低的一個原因。此外，還有人認為線粒體內Ca²⁺的增多可引起氧化磷酸化脫偶聯(lián)，從而使能量生成不足。

　�。ǘ�)酸中毒和高鉀血癥 Ca²⁺的運轉也受H⁺和K⁺的影響。在心力衰竭時有一定程度的缺氧，故可有細胞外液H⁺和K⁺濃度的增高。關于H⁺如何影響運轉的問題也未完全清楚。不同的作者提出過不同的假設：Katz等曾認為H⁺能在肌鈣蛋白上與Ca²⁺競爭結合位置，因而在H⁺過多時就能取代Ca²⁺的位置而使心肌的興奮-收縮偶聯(lián)發(fā)生障礙。也有人報道，在H⁺濃度增高時，Ca²⁺與肌質網的結合比較牢固，除極化時肌質網釋放Ca²⁺減少，故H⁺增多時，心肌的興奮-收縮偶聯(lián)發(fā)生障礙。前文已經提到，正常心肌細胞在除極化時有Ca²⁺從細胞外液進入胞質，而最近有人報道，在細胞外液H⁺濃度增高時，Ca²⁺的內流減慢，故心肌興奮-收縮偶聯(lián)發(fā)生障礙。

　　細胞外液中的K⁺和Ca²⁺在心肌細胞上有互相競爭的作用。當外液中K⁺濃度升高時，動作電位中Ca²⁺內流就減少，因而心肌胞質中Ca²⁺濃度降低，這也是引起心肌興奮-收縮偶聯(lián)障礙的一個因素。

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